第十八期设计模式系列之基本模式(Facade Pattern)——提供统一的出口

Posted 2020-12-12 fenghua886

绝大多数B/S系统都有一个首页或者导航页面，大部分C/S系统都提供了菜单或者工具栏，在这里，首页和导航页面就充当了B/S系统的外观角色，而菜单和工具栏充当了C/S系统的外观角色，通过它们用户可以快速访问子系统，增强了软件的易用性。

在软件开发中，有时候为了完成一项较为复杂的功能，一个客户类需要和多个业务类交互，而这些需要交互的业务类经常会作为一个整体出现，由于涉及到的类比较多，导致使用时代码较为复杂，此时，特别需要一个类似服务员一样的角色，由它来负责和多个业务类进行交互，而客户类只需与该类交互。外观模式通过引入一个外观角色(Facade)来简化客户端与子系统(Subsystem)之间的交互，为复杂的子系统调用提供一个统一的入口，降低子系统与客户端的耦合度，使得客户端调用非常方便。

模式定义#

外观模式中，一个子系统的外部与其内部的通信通过一个统一的外观类进行，外观类将客户类与子系统的内部复杂性分隔开，使得客户类只需要与外观角色打交道，而不需要与子系统内部的很多对象打交道。

外观模式(Facade Pattern)：为子系统中的一组接口提供一个统一的入口。外观模式定义了一个高层接口，这个接口使得这一子系统更加容易使用

外观模式又称为门面模式，它是一种对象结构型模式。外观模式是迪米特法则的一种具体实现，通过引入一个新的外观角色可以降低原有系统的复杂度，同时降低客户类与子系统的耦合度。

模式结构图#

外观模式没有一个一般化的类图描述，下图所示的类图也可以作为描述外观模式的结构图：

外观模式包含如下两个角色：

• Facade（外观角色）：在客户端可以调用它的方法，在外观角色中可以知道相关的（一个或者多个）子系统的功能和责任；在正常情况下，它将所有从客户端发来的请求委派到相应的子系统去，传递给相应的子系统对象处理。

• SubSystem（子系统角色）：在软件系统中可以有一个或者多个子系统角色，每一个子系统可以不是一个单独的类，而是一个类的集合，它实现子系统的功能；每一个子系统都可以被客户端直接调用，或者被外观角色调用，它处理由外观类传过来的请求；子系统并不知道外观的存在，对于子系统而言，外观角色仅仅是另外一个客户端而已。

模式伪代码#

外观模式中所指的子系统是一个广义的概念，它可以是一个类、一个功能模块、系统的一个组成部分或者一个完整的系统。子系统类通常是一些业务类，实现了一些具体的、独立的业务功能，其典型代码如下：

Copy

public class SubSystemA {

    public void methodA() {
        //业务实现代码
    }
}

public class SubSystemB {

    public void methodB() {
        //业务实现代码
    }
}

public class SubSystemC {

    public void methodC() {
        //业务实现代码
    }
}

引入外观类，与子系统业务类之间的交互统一由外观类来完成

Copy

public class Facade {
    private SubSystemA obj1 = new SubSystemA();
    private SubSystemB obj2 = new SubSystemB();
    private SubSystemC obj3 = new SubSystemC();

    public void method() {
        obj1.methodA();
        obj2.methodB();
        obj3.methodC();
    }
}

由于在外观类中维持了对子系统对象的引用，客户端可以通过外观类来间接调用子系统对象的业务方法，而无须与子系统对象直接交互。引入外观类后，客户端代码变得非常简单，典型代码如下：

Copy

public static void main(String[] args) {
    Facade facade = new Facade();
    facade.method();
}

模式改进#

在标准的外观模式中，如果需要增加、删除或更换与外观类交互的子系统类，必须修改外观类或客户端的源代码，这将违背开闭原则，因此可以通过引入抽象外观类来对系统进行改进，在一定程度上可以解决该问题。在引入抽象外观类之后，客户端可以针对抽象外观类进行编程，对于新的业务需求，不需要修改原有外观类，而对应增加一个新的具体外观类，由新的具体外观类来关联新的子系统对象。

定义抽象外观类

Copy

public abstract class AbstractFacade {
    public abstract void method();
}

根据具体的场景，实现具体的外观类

Copy

public class Facade1 extends AbstractFacade {

    private SubSystemA obj1 = new SubSystemA();
    private SubSystemB obj2 = new SubSystemB();

    @Override
    public void method() {
        obj1.methodA();
        obj2.methodB();
    }
}

public class Facade2 extends AbstractFacade {

    private SubSystemB obj1 = new SubSystemB();
    private SubSystemC obj2 = new SubSystemC();

    @Override
    public void method() {
        obj1.methodB();
        obj2.methodC();
    }
}

客户端针对抽象外观类进行编程，代码片段如下：

Copy

public static void main(String[] args) {
    AbstractFacade facade = new Facade1();
    // facade = new Facade2();
    facade.method();
}

模式应用#

个人认为外观模式某些情况下可以看成是对既有系统的再次封装，所以各种类库、工具库(比如hutool)、框架基本都有外观模式的影子。外观模式让调用方更加简洁，不用关心内部的实现，与此同时，也让越来越多的程序猿多了个调包侠的昵称(当然了这其中也包括笔者●´ω｀●行无际)